矿山水文地质对采矿影响及其防治措施论文_李丰乐,许二锋

矿山水文地质对采矿影响及其防治措施论文_李丰乐,许二锋

巩义市邢村煤业有限公司 河南 巩义 451200

摘要:社会的发展对能源的需求量相对较大,这样也给煤矿行业的发展提供了机遇。但是,在采矿的过程中,经常会受到一些因素的影响,导致安全事故的发生,水文地质就是其中的一个。同时,根据相关调查,地下水是引发矿山安全事故,以及采矿工作效率的重要因素。因此,为了降低安全事故的发生,需要明确矿山水文地质的类型,提出相应的防范措施,保证采矿工作的综合效益。

关键词:矿山水文地质;地下水;采矿;经济效益

引言

在矿山开采的过程中,安全开采越来越受到人们的关注,安全开采不仅可以保证人员生命安全,还能提高矿山的开采率,因此要对矿山的水文地质及地下水进行分析,找到科学合理的防范措施,从而保证矿山的安全生产。

1.矿山水文地质类型分析

1.1类的划分

首先要明确矿山水文地质类型,下面就从充水含水层的空隙特征,对矿山水文地质的相关内容,展开了分析和阐述。第一,以孔隙岩层为主的充水矿山。涌水量主要取决于岩层孔隙率的大小、岩层的厚度、分布范围以及自然地理条件。第二,以裂隙岩层为主的充水矿山。涌水量主要取决于岩体结构、裂隙发育程度、裂隙力学性质、构造的复合情况、裂隙发育的宽度、深度及充填情况和自然地理条件。第三,老空山充水矿山。在矿山开采的过程中,前期阶段若处于无序的状态,这样很容易造成老空水。第四,岩溶充水矿山。涌水量主要取决于溶洞发育情况、充填情况、地质构造、古地理和自然地理条件。该类型主要分布着千枚岩、红色砂、页岩等松软岩石,并且在采矿工作中经常会受到岩溶水的影响。

1.2型的划分

从矿山水文地质、工程地质条件来说,可以将其分为极复杂型、复杂型、中等型、简单型等方面。其一,极复杂型。该类型的矿山中所含有老空水成分较多,这样很容易出现矿体坍塌的现象。其二,复杂型。复杂性矿山水文地质具有一定的充水现象,并且其结构也相对较为复杂,这样给勘查、开采等工作的展开带来了一定的难度,任何一个不小心都会引发安全事故。其三,中等性。这种矿山水文地质所含有老空水含量相对较少,对任何一项工作的展开,不会造成太大影响。其四,简单型。简单型矿山中的水文和地质条件等方面,都相对简单,并且在各项工作展开的时候,仅仅需要采取一些较为简单的处理手段即可。

2.水文地质对矿山开采的影响

2.1水文地质因素对地质灾害的影响

矿区地下塌陷的直接诱因是降雨或洪水,常与排水、蓄水、抽水及其它工程施工活动密切相关。根据当地气象部门提供的资料,尤其是每年的8月到9月,接连的强降水使雨水从裂缝处不断下渗,对岩土体造成破坏,进一步加重了矿区斜坡的破坏。降水是引发矿区地质灾害的重要原因,雨水径流渗透至滑动面,使滑动面发生软化,抗剪强度大幅减小,失稳后发生灾害。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过以上分析可以看出,坡体所在位置及其周围环境地质条件较差,如地形以高陡为主,松散堆积物厚度较大,大气降水不断向下渗透,区域地下水不规律活动等都是该矿体产生变形的重要因素。在这些因素当中,矿震作用和连续较大强度的大气降水是造成地质灾害的主要原因,大气降水作用对矿床侵蚀及移动都有明显的促进作用。

2.2地下水压力作用引起的矿山岩土体危害

地下水受到开矿、灌溉等人为活动的影响会产生较强的压力,导致地下水压力的平衡受到严重的破坏,造成地下水局部产生较强的压力,对矿山的安全造成一定的威胁,形成了严重的安全隐患,从而影响矿山的开采和施工。为了避免上述现象的发生,在矿山开采之前,要求相关的勘察人员对当地的人为活动进行详细的分析,从而全面的掌握地下水压力变化的情况,结合矿山的实际情况,制定出合理的防范措施,降低地下水位变化对矿山造成的影响,从而为矿山的安全施工提供有效的保证[1]。

2.3地面沉降作用

地面沉降能使矿区的工程施工获取一定震动峰值,导致其表层岩土体的强度及结构都发生弱化,进而使岩体原有力学平衡发生变化,最终引发斜坡失稳而向下滑动。通过现场调查可知,沉降作用发生后,斜坡表层覆盖的岩土体已经松动,局部发生滑塌,进一步增大坡度,并产生临空面,致使边坡处在不稳定状态。坡体经过一次沉降作用后发生严重变形,整个坡体几乎布满裂缝,并不断发育成地震裂缝,伴有局部崩塌与下错现象。此外,在大气降水的作用下,坡体前缘开始局部下沉,导致在中上等部产生拉张裂缝。可见,坡体状况不乐观,随时有产生大规模地质灾害的危险,应尽早进行治理,以免造成人员伤亡和经济损失。

3.地下水故障防治措施

3.1地下水测试

在前期的地质勘查阶段,地下水的性质是水文地质勘查工作的重点,主要是分析地下水和矿山生产密切相关的性质,例如:透水性、含水层、连通性、持水性和容水性等方面。同时,矿山地下水性质与岩土层有着紧密的联系,需要在丰水期和枯水期各进行一次水文测试分析,这样可以准确判断地下水的实际情况。

3.2开采设计中明确突水、涌水预测

在掌握和了解地下水的变化情况的基础上,编制合理开采设计,并明确与地下水相关安全因素的预防和管控措施。例如:针对涌水、突水地段,可以利用超前钻或用物探检测的方式,判断其水位是否处于标准,并且针对检测情况做出相应的解决措施,降低涌水、突水地段产生安全事故。

3.3加强防治意识以及安全隐患排查

对矿区地下水一定要加强其防治意识,以及足够的资金投入,这样才能尽最大程度上保证地下水防治的效果。首先,树立良好的意识,加大资金的注入,并且根据资金的情况,编制矿山开采生产安全事故预算成本。另外,对矿山周围的实际情况进行整合,避免对周围环境、人、建筑工程等方面造成严重的影响。最后,需要对以往采矿工作的相关经验进行分析,并且吸取可以利用的经验,这样有利于相关工作的展开[2]。

3.4水文地质监测

为了降低地下水安全事故发生的概率,一定要加强水文地质监测工作,及时发现因地下水因素可能导致的安全隐患,并且第一时间进行有效的解决。例如:在某采矿企业从2015年以来为了避免安全事故的发生,设置相关工作人员针对检测区域,或者地下水安全事故发生频率较高的区域,作为重点排查的对象,并且在工作现场布置相应的监控系统,这样可以做到全方位无死角的排查模式。

3.5加大资金的投入

在预防的过程中必须加强对水文地质事故治理的资金投入,不断整合移民扶贫资金、水文地质事故避让搬迁补助资金、扶贫开发资金,加大资金投入,降低水文地质事故带来的影响,还要对已经发生的水文地质事故按照避让搬迁成本等因素进行有效的治理。加强矿业的管理权,科学的设置地区矿业权的编制,对本地区的矿业权进行有效的整治,不断完善矿业权市场的管理机制,从而提高矿产资源的管理能力和水平。

结论

简而言之,矿山的地质水文类型和地下水对矿山的开采有重要的影响,因此要对相关的影响因素进行详细的分析,找到合理的解决措施,有效避免人为因素对水文地质和地下水位的影响,提高地质勘察的质量,有效降低水文地质事故的发生的频率,保证矿山的正常开采,满足社会发展对相关资源的需求,实现我国矿山开采的可持续发展[3]。

参考文献

[1]黄文,韦乐平.浅谈矿山水文地质对采矿影响及其防治措施[J].地球, 2017(3).

[2]夏志坚.简述矿山水文地质类型及地下水对采矿影响的防范措施[J].建筑工程技术与设计,2018(12).

论文作者:李丰乐,许二锋

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/6/4

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